Por primera vez, los científicos han logrado virginalizar a un animal que suele reproducirse sexualmente. Y eso aporta nuevos conocimientos sobre este fenómeno aún desconcertante.
La mayoría de los animales se reproducen sexualmente. Esto implica la fecundación de un óvulo femenino por un espermatozoide masculino. Este proceso es esencial para la diversidad genética y la perpetuación de las especies en el reino animal.
Pero hay otra forma de tener descendencia, que es mediante la partenogénesis (reproducción virgen). Sin embargo, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster nunca se ha dado cuenta de ello. Hasta ahora. Porque los investigadores demuestran en un nuevo estudio que la reproducción virgen se puede llevar a cabo.
Más información sobre la partenogénesis
En las dos últimas décadas se han descubierto cada vez más animales que pueden reproducirse virginalmente, un fenómeno también conocido como partenogénesis. En este caso, los óvulos de la hembra se dividen espontáneamente sin haber sido fecundados por un macho. Las crías no son clones exactos de sus madres, pero son muy parecidas. Además, siempre nacen también hijas. Las ramas que caminan y los pulgones, así como los peces de colores, regulan gran parte de su reproducción de este modo. Además, también se han observado lagartos, serpientes, peces cartilaginosos, tiburones e incluso varias especies de aves (como el cóndor) que utilizan esta particular táctica reproductiva.
La reproducción virginal es rara entre los animales que normalmente se reproducen sexualmente. A veces se observa entre animales de zoológicos. En casos como este, solo ocurre cuando la hembra está sola durante mucho tiempo, lo que deja pocas esperanzas de encontrar pareja. Pasarse a la partenogénesis es, de hecho, una inteligente estrategia de supervivencia: puede ayudar a mantener una especie.
En el nuevo estudio, los investigadores secuenciaron los genomas de dos cepas de una especie concreta de mosca de la fruta, la Drosophila mercatorum. Una requiere un macho para reproducirse, mientras que la otra solo se reproduce virgen. Tras una búsqueda del tesoro, el equipo descubrió el gen en cuestión que permite la partenogénesis.
Drosophila melanogaster
Con estos conocimientos en el bolsillo, el equipo se dirigió a la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. A continuación, buscaron los genes correspondientes. Tras encontrar un gen similar, lo “activaron” en las hembras de la mosca de la fruta. Y con éxito. La Drosophila melanogaster adquirió de repente la capacidad de reproducirse virginalmente. Las moscas de la fruta modificadas genéticamente esperaron la mitad de su vida para encontrar un macho, unos 40 días. Después se rindieron y produjeron crías vírgenes.
El estudio supone un gran avance. De hecho, es la primera vez que los científicos consiguen que un animal que suele reproducirse sexualmente se reproduzca virgen. “Somos los primeros en demostrar que se puede manipular la reproducción virginal en un animal”, afirma la investigadora Alexis Sperling. “Fue muy emocionante ver cómo una mosca de la fruta reproducía virginalmente un embrión”. Además, las crías también eran viables y se desarrollaron hasta la edad adulta.
Los efectos de la intervención de los investigadores se prolongaron durante mucho tiempo. En efecto, una vez habilitada, la capacidad de partenogénesis se transmitía de generación en generación. Las crías podían reproducirse sexualmente cuando había machos cerca, o vírgenes en ausencia de un macho. “El proceso se repetía una y otra vez”, afirma Sperling. Aunque no todas las moscas de la fruta recurrían a esta particular táctica reproductiva. Durante los experimentos, solo entre el 1 y el 2 por ciento de las hembras de mosca de la fruta de segunda generación con capacidad para reproducirse virginalmente produjeron descendencia. Esto solo ocurría cuando no había machos. Cuando había machos, las hembras se apareaban y se reproducían normalmente.
Un largo estudio
Gracias al estudio, los científicos lograron determinar por primera vez la causa genética de la partenogénesis. En otras palabras, descubrieron el gen relevante que hace que los machos sean redundantes. Fue un largo camino, por cierto. En el estudio participaron más de 220 000 moscas de la fruta y tardaron seis años en completarlo.
Que el equipo lo consiguiera finalmente se debe sobre todo a que el estudio se realizó con Drosophila melanogaster. Esta mosca ha sido el “organismo modelo” ampliamente utilizado en muchos campos de investigación, especialmente la genética, durante más de 100 años. Por tanto, sus genes se conocen muy bien.
Con este estudio, los investigadores no solo quieren demostrar que es posible modificar el comportamiento de los animales mediante ingeniería genética. También tiene otra finalidad. En última instancia, esperan averiguar por qué la reproducción virgen es más común en los insectos, y especialmente en las especies que causan infestaciones.
“Parece haber una presión de selección continua que hace que estos insectos se reproduzcan cada vez más vírgenes”, explica Sperling. “Es posible que esto acabe llevando a que incluso solo se reproduzcan de esta forma. Esto podría convertirse en un grave problema para la agricultura. Al fin y al cabo, en este caso las hembras solo se reproducen hembras, lo que duplica su capacidad de dispersión”.